地球上最稀有的元素或能改变癌症治疗

“ Goldilocks”同位素助力癌症治疗
At-211常被称作“完美”或“ Goldilocks”同位素，因为它能释放恰到好处的辐射剂量来摧毁癌细胞，同时不伤害周围组织。这种突破性同位素在治疗血癌、卵巢肿瘤和某些脑癌方面展现出巨大潜力。在美国德州农工大学回旋加速器研究所，科学家们在美国能源部（DOE）同位素项目的支持下，利用K150回旋加速器生产At-211。自2023年起，德州农工大学通过国家同位素开发中心（NIDC）及其大学同位素网络，成为美国仅有的两家靶向癌症治疗用砹的全国供应商之一。
“靶向阿尔法疗法是一种极具潜力的变革性癌症治疗方法，因其能在肿瘤细胞附近造成大量损伤，同时保持健康的周围组织和器官完好无损，”德州农工大学杰出教授、化学摄政教授、回旋加速器研究所所长雪莉·J·耶内洛博士表示，“我们是美国少数几个能够常规生产医疗相关数量的砹并将其运送到附近机构的中心之一。”
驾驭阿尔法粒子的力量
当砹衰变时，会释放阿尔法粒子——由两个质子和两个中子组成的微小粒子簇，这些粒子能释放强大的、局部的能量爆发。阿尔法粒子在摧毁癌细胞方面非常有效，因为它们在释放能量前仅传播很短的距离，从而将对健康组织的损伤降至最低。当At-211位于肿瘤内部或附近时，其阿尔法辐射的穿透深度刚好足以清除癌细胞，同时不伤害周围器官。
At-211的短半衰期意味着它会迅速失去放射性，使其毒性低于寿命较长的放射性药物。与许多其他同位素不同，At-211不会产生有害的二次阿尔法衰变，确保其能量被高效用于治疗。这种精准性和安全性的结合引起了全球研究人员和制药开发商的关注。它已在血癌的临床试验中进行测试，并正被探索用于治疗阿尔茨海默病的潜在用途。
“At-211的可用性仍然是利用其潜力改变核医学未来的最大障碍，”耶内洛说，“幸运的是，我们在德州农工大学取得的进展将在很大程度上帮助解决这一问题。”
同位素生产与运输的突破
德州农工大学的主要成就之一是开发了一套自动化系统来分离和运输At-211。这项正在申请专利的技术通过从铋靶中提取同位素来净化它，然后将其装载到运输柱上，以便整合到靶向阿尔法治疗药物中。耶内洛表示，新的树脂柱捕获技术能加快处理速度，与传统方法相比，可运输更大量的At-211，且衰变最小、风险降低。这一改进增强了At-211作为下一代可行癌症治疗方法的前景。
德州农工大学已向合作伙伴交付了大量At-211，包括阿拉巴马大学伯明翰分校和MD安德森癌症中心（已收到超过24批货物）。这些合作有助于研究人员改进基于At-211的放射性药物，并加深对其化学行为的理解。
合作与全球进展
耶内洛和前MD安德森放射化学家、现就职于休斯顿德克萨斯大学健康科学中心的费德里卡·皮萨内eschi博士计划在2025年新奥尔良世界砹社区会议上展示他们的研究成果。他们的演讲题为“德州两步法”，将重点介绍他们在At-211的生产、运输和治疗应用方面的综合经验。这次首次在美国举办的会议将汇集致力于扩大At-211在全球癌症治疗中作用的研究人员和商业团体。
耶内洛最近在澳大利亚昆士兰州举行的第26届国际放射性药物科学研讨会上分享了德州农工大学的进展，她在会上强调了国际社会对At-211研究日益增长的兴趣。
“尽管人体临床试验仍处于早期阶段，但日本、几个欧洲国家和美国目前都在研究At-211的潜力，”耶内洛说，“我期待分享德州农工大学在生产和供应At-211方面的成功经验，同时也了解全球在共同努力更好地理解其化学性质以及在肿瘤学中可能的治疗进展方面的进展。”
这项开创性研究得到了美国能源部科学办公室通过DOE同位素项目的支持、德州农工大学通过核科学布莱特 chair的支持，以及德州农工大学系统核安全办公室与洛斯阿拉莫斯国家实验室合作的支持。